Η επιστήμη της Γης είναι η επιστημονική μελέτη του πλανήτη μας, της Γης. Περιλαμβάνει όλες τις επιστήμες που εστιάζουν στη Γη και χρησιμοποιεί φυσική, γεωλογία, γεωγραφία, μετεωρολογία, μαθηματικά, χημεία και βιολογία. Οι επιστήμες της γης αναγνωρίζουν γενικά τέσσερις «σφαίρες» μελέτης της Γης: τη λιθόσφαιρα, την υδρόσφαιρα, την ατμόσφαιρα και τη βιόσφαιρα, που αντιστοιχούν σε πετρώματα, νερό, αέρα και ζωή. Μερικές φορές η κρυόσφαιρα θεωρείται ως ένα ξεχωριστό τμήμα της υδρόσφαιρας και η πεζόσφαιρα (έδαφος) θεωρείται υποσύνολο της λιθόσφαιρας.
Η επιστήμη της Γης έχει αποδείξει πολλά απλά αλλά σημαντικά στοιχεία για τη σύνθεση του πλανήτη μας. Ένα σημαντικό σύνολο γεγονότων είναι η σχετική χημική αφθονία του αέρα μας (78% άζωτο, 21% οξυγόνο, 1% υδρατμοί, 93% αργό, 03% διοξείδιο του άνθρακα, 002% άλλο) και ο φλοιός (που αποτελείται κυρίως από οξείδια, συμπεριλαμβανομένων 60 διοξειδίου του πυριτίου ή άμμου). Οι επιστήμονες της Γης έχουν μετρήσει με ακρίβεια τη διάμετρο του πλανήτη μας (12,756 km ή 7,926 mi) και τη μάζα (5.9736 × 1024 kg). Έχουν επίσης μετρήσει την πορεία της Γης γύρω από τον Ήλιο και τις επιπτώσεις της στις εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και του καιρού.
Ένα σημαντικό μέρος της σύνθεσης της Γης είναι η βιόσφαιρά της, ή όλη η ζωή της Γης. Οι επιστήμες της γης μελετούν τακτικά τη σχέση μεταξύ της βιόσφαιρας και του υπόλοιπου πλανήτη, ιδιαίτερα της ατμόσφαιρας. Τα φυτά μετατρέπουν τακτικά το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας σε οξυγόνο ενώ τα ζώα κάνουν το αντίθετο. Η σημερινή πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα της Γης δημιουργήθηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν πρωτοεμφανίστηκε η φωτοσύνθεση. Η φωτοσύνθεση παράγει οξυγόνο ως υποπροϊόν. Η εξέλιξη της φωτοσύνθεσης ήταν ένα τόσο σημαντικό χημικό γεγονός για την ατμόσφαιρα της Γης που έχει ένα όνομα – Καταστροφή Οξυγόνου, που ονομάστηκε επειδή η μαζική απελευθέρωση οξυγόνου ήταν τοξική για πολλούς από τους οργανισμούς που υπήρχαν στον πλανήτη εκείνη την εποχή.
Ένα από τα πιο σημαντικά ευρήματα της επιστήμης της Γης ήταν τη δεκαετία του 1950, όταν αποδείχθηκε ότι οι ήπειροι είναι μεγάλες πέτρινες πλάκες που επιπλέουν σε έναν υγρό μανδύα από κάτω. Αυτό είναι πλέον γνωστό ως τεκτονική πλακών και οι επιστήμονες της Γης έχουν βρει ότι σε σημεία στο μακρινό παρελθόν της Γης, όλες οι ήπειροι συγχωνεύτηκαν σε μια υπερήπειρο γνωστή ως Παγγαία. Αυτό είναι σημαντικό από την σκοπιά της παλαιοντολογίας: όταν όλη η γήινη μάζα συμπυκνώθηκε σε μια ενιαία ήπειρο, το εσωτερικό της ηπείρου θα είχε υποστεί τέτοιες ακραίες θερμοκρασίες που θα ήταν δύσκολο για περίπλοκη ζωή να επιβιώσει εκεί.